12.1　杠桿12 .2　跨學(xué)科實(shí)踐：制作簡(jiǎn)易桿秤 第1課時(shí) 杠桿及杠桿的平衡條件課件 2024~2025學(xué)年人教版（2024）八年級(jí)下冊(cè)物理

第1節(jié)杠桿第2節(jié)跨學(xué)科實(shí)踐:制作簡(jiǎn)易桿秤第１課時(shí)杠桿及杠桿的平衡條件第十二章

簡(jiǎn)單機(jī)械基礎(chǔ)過(guò)關(guān)全練知識(shí)點(diǎn)1

杠桿1.關(guān)于杠桿,下列說(shuō)法正確的是

()A.杠桿一定是一根直的硬棒B.杠桿的支點(diǎn)一定在杠桿上,且在杠桿的中間位置C.作用在杠桿上的動(dòng)力一定與杠桿的阻力方向相反D.力臂可能在杠桿上也可能不在杠桿上D解析杠桿可以是直的,也可以是彎的,但必須是堅(jiān)實(shí)物體,

故A錯(cuò)誤;支點(diǎn)是指杠桿可以繞其自由轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn),支點(diǎn)一定在

杠桿上,但不一定在杠桿的中間位置,故B錯(cuò)誤;動(dòng)力和阻力的

作用點(diǎn)都在杠桿上,分別使杠桿向相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng),但二者的

方向不一定相反,故C錯(cuò)誤;力臂是支點(diǎn)到力的作用線(xiàn)的距離,

力臂可以在杠桿上,也可以不在杠桿上,故D正確。2.(新課標(biāo)·模型建構(gòu))(2022山東濟(jì)南中考)小強(qiáng)開(kāi)啟飲料時(shí),

瓶起子可視為一個(gè)杠桿,如圖所示。下列各圖能正確表示其

工作原理的是

()A解析用瓶起子開(kāi)啟瓶蓋時(shí),支點(diǎn)是瓶起子與瓶蓋上方的接

觸點(diǎn),瓶蓋對(duì)瓶起子向下的作用力F2是阻力,手對(duì)瓶起子向上

的作用力F1是動(dòng)力,兩個(gè)力作用在支點(diǎn)的同一側(cè),故A正確。3.(新獨(dú)家原創(chuàng))如圖甲所示,神舟十八號(hào)乘組航天員在空間

站機(jī)械臂和地面科研人員的配合支持下,完成了空間站空間

碎片防護(hù)裝置安裝、艙外設(shè)備設(shè)施巡檢等任務(wù)。圖乙是空

間站機(jī)械臂的簡(jiǎn)化示意圖,機(jī)械臂可以繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng),請(qǐng)?jiān)?/p>

圖中畫(huà)出力F的力臂。答案如圖所示

解析反向延長(zhǎng)力F的作用線(xiàn),由支點(diǎn)向力F的作用線(xiàn)作垂

線(xiàn),支點(diǎn)到垂足的距離即力F的力臂。知識(shí)點(diǎn)2杠桿的平衡條件4.(2024湖南澧縣期末)如圖所示,杠桿AOB用細(xì)線(xiàn)懸掛起來(lái),

在A、B兩端分別掛上質(zhì)量為m1、m2的重物時(shí),杠桿平衡,此時(shí)

AO恰好處于水平位置,AO=OB,不計(jì)杠桿重力,則m1、m2的大

小關(guān)系為

()A.m1>m2

B.m1<m2C.m1=m2

D.無(wú)法判斷B解析由題圖可知,兩個(gè)重物對(duì)杠桿施加的力與自身重力大

小相等,AO=OB,由幾何知識(shí)可知,質(zhì)量為m1的重物對(duì)杠桿施

加的力的力臂大于質(zhì)量為m2的重物對(duì)杠桿施加的力的力臂,

由杠桿的平衡條件可知,質(zhì)量為m2的重物對(duì)杠桿所施加的力

較大,又因?yàn)镚=mg,則m1<m2,故選B。重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)探究杠桿的平衡條件5.小何同學(xué)所在實(shí)驗(yàn)小組在“探究杠桿的平衡條件”時(shí),選

取了10個(gè)重為5N的鉤碼、彈簧測(cè)力計(jì)、杠桿(帶有刻度)、

支架、細(xì)線(xiàn)等實(shí)驗(yàn)器材?！精@取證據(jù)】(1)小何將杠桿掛在支架上,緊接著的操作應(yīng)該是

。A.調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿保持水平平衡B.輕輕撥動(dòng)杠桿使其能夠繞支點(diǎn)靈活轉(zhuǎn)動(dòng)(2)如圖甲所示,調(diào)節(jié)好杠桿后,同學(xué)們?cè)诟軛U支點(diǎn)的兩側(cè)分

別懸掛不同數(shù)量的鉤碼,移動(dòng)鉤碼的位置,使杠桿處于平衡狀

態(tài),記錄數(shù)據(jù)如表所示,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)的目的是

。A得到普遍性規(guī)律,避免結(jié)論的偶然性實(shí)驗(yàn)序號(hào)123…動(dòng)力F1/N2.02.03.0…動(dòng)力臂l1/m51010…阻力F2/N1.02.02.0…阻力臂l2/cm101015…【解釋證據(jù)】(3)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可得出杠桿的平衡條件是

。F1l1=F2l2【交流反思】(4)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論后,同學(xué)們用鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)繼續(xù)進(jìn)行實(shí)

驗(yàn)探究:①如圖乙所示,將彈簧測(cè)力計(jì)掛在杠桿右端,沿豎直向下的方

向拉彈簧測(cè)力計(jì)使杠桿處于平衡狀態(tài),當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)沿逆時(shí)

針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),觀(guān)察到彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)逐漸變大,原因是

;②如圖丙所示,同學(xué)們發(fā)現(xiàn)測(cè)出的拉力與杠桿的平衡條件不

符合,原因是

。見(jiàn)解析見(jiàn)解析解析(1)實(shí)驗(yàn)前,應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母使杠桿在水平

位置平衡,這樣便于在實(shí)驗(yàn)中直接讀取力臂,也可以消除杠桿

的重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,故選A;(2)探究類(lèi)實(shí)驗(yàn)中,進(jìn)行多次實(shí)

驗(yàn)的目的是避免結(jié)論的偶然性,從而得到普遍性規(guī)律;(3)分

析表格中的數(shù)據(jù)可知,每組數(shù)據(jù)中動(dòng)力和動(dòng)力臂的乘積與阻

力和阻力臂的乘積相等,則得出杠桿的平衡條件是F1l1=F2l2;

(4)①當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)沿逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)杠桿

的拉力的力臂逐漸變小,而鉤碼對(duì)杠桿的拉力及其力臂不變,

由杠桿的平衡條件可知,彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)杠桿的拉力逐漸變大,因此彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)逐漸變大;②圖丙所示的實(shí)驗(yàn)中,杠桿

的重心沒(méi)有位于支點(diǎn)處,杠桿的重力會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)造成影響,實(shí)際

的阻力要大于鉤碼對(duì)杠桿的拉力,故導(dǎo)致測(cè)出的拉力與杠桿

的平衡條件不符。6.(2024河南鄭州中原期末,16,★★☆)如圖甲所示是一個(gè)菜

餡擠水器,其手柄的上部分在使用時(shí)是一個(gè)杠桿,圖乙是其簡(jiǎn)

化的示意圖,O為支點(diǎn),F2是使用菜餡擠水器時(shí)B點(diǎn)受到的阻

力。請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出作用在A點(diǎn)的最小動(dòng)力F1的示意圖及阻

力臂l2。能力提升全練答案如圖所示解析由杠桿的平衡條件可知,當(dāng)阻力和阻力臂保持不變,動(dòng)

力臂最長(zhǎng)時(shí),所對(duì)應(yīng)的動(dòng)力最小,連接支點(diǎn)O與作用點(diǎn)A,OA即

最長(zhǎng)動(dòng)力臂,由點(diǎn)A垂直于力臂OA斜向下作一條帶箭頭的線(xiàn)

段,即最小動(dòng)力F1;力臂始終與力的作用線(xiàn)垂直,從點(diǎn)O向F2的

作用線(xiàn)作垂線(xiàn),支點(diǎn)到垂足的距離即阻力臂l2。方法總結(jié)找最大動(dòng)力臂的方法:(1)當(dāng)動(dòng)力作用點(diǎn)確定時(shí),

支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離即最大動(dòng)力臂;(2)當(dāng)動(dòng)力作用點(diǎn)沒(méi)

有確定時(shí),應(yīng)看杠桿上哪一點(diǎn)離支點(diǎn)最遠(yuǎn),則這一點(diǎn)到支點(diǎn)的

距離即最大動(dòng)力臂。7.(新中考·分析論證)(2024湖南中考,19,★★☆)小明和小潔

一起做“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)室提供了如圖所

示杠桿(支點(diǎn)為O)、支架、10個(gè)鉤碼(每個(gè)重0.5N)。(1)如圖甲所示,實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前,應(yīng)向

端調(diào)節(jié)螺母,使

杠桿在水平位置平衡;掛上鉤碼后,每次都要讓杠桿在水平位

置平衡,這樣做是為了便于直接讀取

。(2)小明取2個(gè)鉤碼,掛在支點(diǎn)左側(cè)某處,再取4個(gè)鉤碼掛在支

點(diǎn)的

側(cè)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),使杠桿在水平位置平衡后,記錄下數(shù)據(jù)。(3)完成三次實(shí)驗(yàn)后分析數(shù)據(jù),他們得出了杠桿的平衡條件。

表中主要呈現(xiàn)了第3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。右力臂大小右實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm1…………2…………32.520.02.025.0小明在第3次實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,在支點(diǎn)左側(cè)20.0cm處繼續(xù)加鉤

碼直到F1為3.5N,如圖乙所示,但發(fā)現(xiàn)此時(shí)用剩下的3個(gè)鉤碼

無(wú)法讓杠桿再次在水平位置平衡。小潔想利用現(xiàn)有器材幫

助小明完成F1為3.5N的第4次實(shí)驗(yàn),她應(yīng)該通過(guò)

,使杠桿再次在水平位置平衡(請(qǐng)結(jié)合具體數(shù)據(jù)進(jìn)行說(shuō)明,可保

留一位小數(shù))。將7個(gè)鉤碼(總重3.5N)掛在支點(diǎn)左側(cè)6cm處,剩余3個(gè)鉤碼(總重1.5N)掛在支點(diǎn)右側(cè)14cm處,使得F1l1=F2l2(答案不唯一)解析(1)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前,平衡螺母向高的一側(cè)調(diào)節(jié),即向右側(cè)

調(diào)節(jié)平衡螺母,使杠桿在水